Research press release


Nature Photonics

Time-domain telescope

速度を「拡大する」時間領域テレスコープというフォトニックデバイスを使えば、現在の最新式システムの27倍の速さで電子データを送ることができる。Nature Photonics(電子版)で発表されるこの研究が、オンチップ・フォトニック集積回路や高速光通信に有用であることが証明されるかもしれない。

データレート高速化の要求が高まっているため、エレクトロニクス業界はこれに応えるのに奮闘しているが、増え続ける消費電力と毎秒100ギガビット以上のデータレートの実現可能性に対する懸念という問題に直面している。今回A Gaetaらは、この問題を回避するフォトニック方式を実証している。つまり、単純な低コスト電子デバイスによって生成するデータパケットを圧縮して、ほかの方法では実現不可能と思われる非常に速い速度で伝送できるようにしている。動作原理が従来型テレスコープ(望遠鏡)で画像を拡大する方法に似ているため、Gaetaらは、その方式を時間領域テレスコープとよんでいる。しかし、拡大するのは画像ではなく時間である。そのデバイスは、光を導波しレンズとしての役割を果たす2つのシリコン構造体を利用して、データパケットの速度を毎秒10ギガビットから毎秒270ギガビットまで拡大、すなわち増加させている。

Electronic data can be moved 27 times faster than in present state-of-the-art systems by using a photonic device ― a time-domain telescope ― that 'magnifies' the speed. The work, published online this week in Nature Photonics, may prove useful for on-chip photonic integrated circuits and high-speed optical communication.

As the demand for faster data rates continues to grow, the electronics industry is struggling to keep up and faces problems both with increasing power consumption and concerns over the feasibility of data rates of 100?gigabits per second or more. Alexander Gaeta and colleagues demonstrate a photonic scheme that gets around this problem by compressing packets of data that are formed by simple and cheap electronics so that they can be transported at ultrafast rates that would otherwise not be possible. They call it a time-domain telescope, because its principle of operation is similar to how a conventional telescope magnifies images, but it magnifies time instead. The device uses two silicon structures that guide the light and act as lenses, magnifying or increasing the speed of the data packets from 10 gigabits per second to 270 gigabits per second.

doi: 10.1038/nphoton.2009.169

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